Кристаллохимические закономерности в Периодической системе элементов Д.И. Менделеева. Основные кристаллические структуры соединений. Кузьмичева Г.М. - 10 стр.

                         19                                                                20
 Условия устойчивости интерметаллических соединений          электронам с большой энергией и только с определенными
                                                             направлениями скорости. Объемы таких углов невелики и,
   Устойчивость интерметаллических соединений АВ             следовательно, и число электронов с повышенной энергией
определяется или геометрическим фактором (соотношение        мало.
между радиусами атомов, входящих в состав соединения или         Из этой упрощенной картины очевидно, что из разных
твердого     раствора)    или    фактором      электронной   возможных структур, типичных для металлов, должна
концентрации - отношением числа валентных электронов к       осуществляться та, при которой валентные электроны не
числу атомов в элементарной ячейке структуры.                выходят за рамки сферы, вписанной в зону Бриллюэна, т.к. в
   По Н.В.Белову (1947 г) для фаз Лавеса AB2 с плотной       противном случае избыточные электроны при их
упаковкой сферических частиц отношение радиусов              относительно небольшом числе значительно увеличили бы
rA:rB=1.26; CТ La2O3 образуется при rA:rB>0.87, т.е.         общую суммарную энергию. Эти условиям должен
устойчивость       данных      структур     контролируется   определяться выбор формы зоны, а, следовательно, и
геометрическим фактором.                                     структура кристалла. Действительно, именно это условие
   Из квантово-механических законов следует, что при         играет, по-видимому, основную роль при образовании так
сближении одинаковых атомов металла их равноценные по        называемых электронных соединений.(Рис. 7).
энергии уровни расщепляются на N близко расположенных            Согласно правилу "электронной концентрации" для
энергетических уровней, образующих так называемую            интерметаллических соединений Юм-Розери (1926 г),
"энергетическую зону" (зону Бриллюэна), делокализованную     образование тех или иных структур интерметаллических
по кристаллу в целом. В общем случае зоны Бриллюэна          соединений и сплавов           подчиняется определенным
представляют собой многогранники, форма которых зависит      закономерностям,        связанными      с      электронной
от решетки кристалла. В частности, для структуры типа меди   концентрацией:
первая зона Бриллюэна имеет форму кубооктаэдра, для                - фазы с гранецентрированной кубической ячейкой (тип
структуры типа -Fe -ромбододекаэдра.                         Cu), для которых предельная электронная концентрация
   Зона Бриллюэна заполняется электронами в порядке          составляет 7/5;
возрастания энергии, т.е. грубо говоря, сферическими                - фазы с объемноцентрированной кубической решеткой
поясами. С увеличением радиуса сферы число электронов с      (тип - Fe) и ' - фазы с примитивной кубической ячейкой
равной энергией возрастает до того момента, пока сфера не    (или подъячейкой) (тип CsCl) образуются при электронной
коснется "стенок" зоны, за которыми начинается запрещенная   концентрации, близкой к 3/2 (например, CuZn, Fe3Al);
область. Далее заполняются лишь "углы" зоны, отвечающие             - фазы типа -латуней (Cu5Zn8) формируются при
                                                             ~21/13,